裴炎早年因獻策廢除唐中宗，得以深受武則天重用
裴炎出身於河東裴氏洗馬裴，後參加科舉，以明經及第，歷任濮州司倉參軍、御史、起居舍人等職。後於調露二年(680年)升任黃門侍郎，加授同中書門下三品，從而成爲宰相。
調露二年(680年)八月，術士明崇儼被強盜所殺，因遲遲未能抓獲兇手，武則天疑心是太子所爲，於是派人揭發太子陰謀，結果果真在東宮搜出鎧甲數百具，於是命裴炎與薛元超、高智周一起到東宮審訊，李賢因此被廢爲庶人。
永淳二年(683年)，唐高宗病重，李顯奉命監國，裴炎與劉齊賢、郭正一負責輔佐。同年十二月，高宗去世，李顯繼位，是爲唐中宗，裴炎則改任中書令輔政。次年正月，李顯打算封岳父韋玄貞爲侍中，又打算任命乳母的兒子爲五品官。裴炎認爲皇帝此舉乃是濫用權力，因而堅決反對，結果李顯說道，“我就算把國家讓給韋玄貞又算什麼?更何況區區一個侍中。”
此舉令裴炎極爲憤怒，轉而將消息告知武則天，同時認爲李顯不適合做皇帝，因而建議廢黜唐中宗。武則天於是命裴炎與宰相劉禕之、羽林將軍程務挺、張虔勖率軍入宮，宣佈太后懿旨，廢中宗爲廬陵王。
唐中宗被廢后，武則天又立豫王李旦爲帝，是爲唐睿宗。裴炎因定策之功，被封爲永清縣男。可以說，這一時期，裴炎還是深受武則天重用的。
裴炎因反對武氏而被疏遠，武則天清洗異己裴炎被殺
唐睿宗雖然名爲皇帝，但此時的朝廷大權卻已經全部落入武則天手中，而正是從永淳二年(683年)開始，武則天加大了對朝中異己力量的清洗，忠於李唐宗室的朝廷大員開始大量遭到清洗。
後來，武承嗣請求立武氏七廟，並追封先祖爲王，這可謂一次極爲大膽的嘗試。立廟供奉祖先本也沒什麼，然而“七廟”不是誰都可以立的，這乃是帝王特有的權力，武承嗣此舉乃是毫無疑問的僭越。裴炎自然也看出了其中的深意，因而堅決予以反對，甚至言辭激烈的說，“太后母儀天下，不應偏私於親屬。難道太后忘記呂氏敗亡的教訓嗎?”
武則天則說道，“呂后封生者爲王，而我是在追尊死者，情形並不相同。”可見武則天此時對裴炎已經不滿。
若是一般大臣，武則天此話一出哪敢繼續頂嘴，偏偏裴炎來了一句，“蔓草難圖，漸不可長。”裴炎此舉雖然成功阻止了武則天立廟，但也開始被武則天所疏遠。
再後來，武承嗣又建議武則天誅殺韓王李元嘉、魯王李靈夔等李唐宗室，武則天就此事詢問宰相們的意見，劉禕之、韋思謙都一言不發，偏偏裴炎極力反對。這令武則天明白，裴炎到底還是忠於李唐宗室的。
光宅元年(684年)九月，英國公徐敬業在揚州起兵反武，裴炎趁機進言，“皇帝已經成年，卻始終未能親政，這才讓小人有了造反的藉口。如果將朝政還給皇帝，叛軍則不攻自破。”
裴炎此話立即遭到御史崔詧的當庭彈劾，“裴炎身爲顧命大臣，不思討平叛亂，卻讓太后還政，必是懷有異心。”
於是，裴炎被武則天關入詔獄，並稱裴炎有謀反之心，即使鳳閣侍郎胡元範、納言劉齊賢上疏爲裴炎辯護，並以身家性命力保裴炎不反卻仍然無濟於事。同年十月，裴炎被斬於洛陽都亭驛。不久，曾爲裴炎申辯的胡元範、劉齊賢、程務挺等全部獲罪，或被殺、或被流放、或被貶。
至於“青鵝”之說，卻將裴炎塑造成了一個早有謀反之心的奸臣，而武則天則被塑造成了識破奸臣詭計的智者。
按照小說中的記載，早有謀反之心的裴炎在得知徐敬業起兵後，便給徐寫了一封信，結果被人截獲，結果信中只有“青鵝”兩字。羣臣不解，武則天卻用拆字法破解了迷信，“‘青’字可拆分爲‘十二月’，‘鵝’字拆爲‘我自與’”，這乃是裴炎表示要在十二月於都城爲內應，相應徐敬業叛軍的證據，於是裴炎因謀反罪被殺。
可見，裴炎的被殺完全是武則天出於清除異己的需要。至於“青鵝”之說只是野史記載，應該是根據裴炎因謀反罪被殺之後，他人爲討好皇帝而進行的藝術創作罷了。
